GPU每一幀可以繪制的像素有一個(gè)最大限制（就是所謂的fill rate），這個(gè)情況下可以輕易地繪制整個(gè)屏幕的所有像素。但是如果由于重疊圖層的關(guān)系需要不停地重繪同一區(qū)域的話，掉幀就可能發(fā)生了。

GPU會(huì)放棄繪制那些完全被其他圖層遮擋的像素，但是要計(jì)算出一個(gè)圖層是否被遮擋也是相當(dāng)復(fù)雜并且會(huì)消耗處理器資源。同樣，合并不同圖層的透明重疊像素（即混合）消耗的資源也是相當(dāng)客觀的。所以為了加速處理進(jìn)程，不到必須時(shí)刻不要使用透明圖層。任何情況下，你應(yīng)該這樣做：

給視圖的backgroundColor屬性設(shè)置一個(gè)固定的，不透明的顏色
設(shè)置opaque屬性為YES
如果用到了圖像，盡量避免透明除非非常必要。如果圖像要顯示在一個(gè)固定的背景顏色或是固定的背景圖之前，你沒(méi)必要相對(duì)前景移動(dòng)，你只需要預(yù)填充背景圖片就可以避免運(yùn)行時(shí)混色了。
如果是文本的話，一個(gè)白色背景的UILabel（或者其他顏色）會(huì)比透明背景要更高效。

Color Blended Layers”正是用于檢測(cè)哪里發(fā)生了圖層混合，并用紅色標(biāo)記出來(lái)。因此我們需要盡可能減少看到的紅色區(qū)域。一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)該想法設(shè)法消除它。開(kāi)始調(diào)試后勾選這個(gè)選項(xiàng)，我們?cè)谑謾C(jī)上可以看到如下的場(chǎng)景：

2. Color Hits Green and Misses Red : 圖層緩存

光柵化是將一個(gè)layer預(yù)先渲染成位圖(bitmap)，然后加入緩存中。如果對(duì)于陰影效果這樣比較消耗資源的靜態(tài)內(nèi)容進(jìn)行緩存，可以得到一定幅度的性能提升。demo中的這一行代碼表示將label的layer光柵化：
label.layer.shouldRasterize = YES;

它表示如果命中緩存則顯示為綠色，否則顯示為紅色，顯然綠色越多越好，紅色越少越好。

注意：光柵化的核心在于緩存的思想。

這是因?yàn)閘ayer進(jìn)行光柵化后渲染成位圖放在緩存中。當(dāng)屏幕出現(xiàn)滑動(dòng)時(shí)，我們直接從緩存中讀取而不必渲染，所以會(huì)看到綠色。當(dāng)新的label出現(xiàn)時(shí)，緩存中沒(méi)有個(gè)這個(gè)label的位圖，所以會(huì)變成紅色。第三點(diǎn)比較關(guān)鍵，緩存中的對(duì)象有效期只有100ms，即如果在0.1s內(nèi)沒(méi)有被使用就會(huì)自動(dòng)從緩存中清理出去。這就是為什么停留一會(huì)兒再滑動(dòng)就會(huì)看到紅色。

當(dāng)我們使用得當(dāng)時(shí)，光柵化可以提供很大的性能優(yōu)勢(shì)，但是一定要避免作用在內(nèi)容不斷變動(dòng)的圖層上，否則它緩存方面的好處就會(huì)消失，而且會(huì)讓性能變的更糟。

3、Color Copied Images 圖片格式檢測(cè)

顏色格式: 像素在內(nèi)存中的布局和它在磁盤中的存儲(chǔ)方式并不相同。考慮一種簡(jiǎn)單的情況：每個(gè)像素有R、G、B和alpha四個(gè)值，每個(gè)值占用1字節(jié)，因此每個(gè)像素占用4字節(jié)的內(nèi)存空間。一張1920*1080的照片(iPhone6 Plus的分辨率)一共有2,073,600個(gè)像素，因此占用了超過(guò)8Mb的內(nèi)存。但是一張同樣分辨率的PNG格式或JPEG格式的圖片一般情況下不會(huì)有這么大。這是因?yàn)镴PEG將像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了一種非常復(fù)雜且可逆的轉(zhuǎn)化。

CPU主要處理兩件事：
（1）把圖片從PNG或JPEG等格式中解壓出來(lái)，得到像素?cái)?shù)據(jù)
（2）如果GPU不支持這種顏色各式，CPU需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換
比如應(yīng)用中有一些從網(wǎng)絡(luò)下載的圖片，而GPU恰好不支持這個(gè)格式，這就需要CPU預(yù)先進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化。

檢測(cè)這種實(shí)時(shí)的格式轉(zhuǎn)化，如果有則會(huì)將圖片標(biāo)記為藍(lán)色。

如果GPU不支持當(dāng)前圖片的顏色格式，那么就會(huì)將圖片交給CPU預(yù)先進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化，并且這張圖片標(biāo)記為藍(lán)色。那么GPU支持什么格式呢？蘋果的GPU只解析32bit的顏色格式，如果使用Color Copied Images去調(diào)試發(fā)現(xiàn)是’藍(lán)色’，這個(gè)時(shí)候你也可以去找你們的UI眉眉了～

知識(shí)擴(kuò)展：32bit指的是圖片顏色深度，用“位”來(lái)表示，用來(lái)表示顯示顏色數(shù)量，例如一個(gè)圖片支持256種顏色，那么就需要256個(gè)不同的值來(lái)表示不同的顏色，也就是從0到255，二進(jìn)制表示就是從00000000到11111111，一共需要8位二進(jìn)制數(shù)，所以顏色深度是8。通常32bit色彩中使用三個(gè)8bit分別表示R紅G綠B藍(lán),還有一個(gè)8bit常用來(lái)表示透明度（Alpha）。

4、Color Misaligned Images 圖片尺寸是否匹配

在項(xiàng)目中，我們網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求圖片，大小不一，但是展示的UIImageView有時(shí)候是固定大小。這時(shí)候我們就需要圖片的縮放了。圖片的縮放需要占用時(shí)間，因此我們要盡可能保證無(wú)論是本地圖片還是從網(wǎng)絡(luò)或取得圖片的大小，都與其frame保持一致。

如果圖片需要縮放則標(biāo)記為黃色，如果沒(méi)有像素對(duì)齊則標(biāo)記為紫色。勾選上這個(gè)選項(xiàng)并進(jìn)行調(diào)試，可以看到如下場(chǎng)景：

5、Color Offscreen-Rendered Yellow: 圓角,圖層蒙版,陰影,重繪

離屏渲染表示渲染發(fā)生在屏幕之外。離屏渲染意味著把渲染結(jié)果臨時(shí)保存，等用到時(shí)再取出，因此相對(duì)于普通渲染更占用資源。

選項(xiàng)“Color Offscreen-Rendered Yellow”會(huì)把需要離屏渲染的地方標(biāo)記為黃色，大部分情況下我們需要盡可能避免黃色的出現(xiàn)。離屏渲染可能會(huì)自動(dòng)觸發(fā)，也可以手動(dòng)觸發(fā)。以下情況可能會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)離屏渲染：

1、重寫drawRect方法；（自動(dòng)觸發(fā)離屏渲染）
2、有mask或者是陰影(layer.masksToBounds, layer.shadow*)，模糊效果也是一種mask；（自動(dòng)觸發(fā)離屏渲染）
3、layer.shouldRasterize = true；（手動(dòng)開(kāi)啟離屏渲染）

設(shè)置cornerRadius本身并不會(huì)導(dǎo)致離屏渲染，但很多時(shí)候它還需要配合layer.masksToBounds = true使用。根據(jù)之前的總結(jié)，設(shè)置masksToBounds會(huì)導(dǎo)致離屏渲染。解決方案是盡可能在滑動(dòng)時(shí)避免設(shè)置圓角，如果必須設(shè)置圓角，可以使用光柵化技術(shù)將圓角緩存起來(lái)：

（1）drawRect:方法
（2）layer.shadow
（3）layer.allowsGroupOpacity or layer.allowsEdgeAntialiasing
（4）layer.shouldRasterize
（5）layer.mask
（6）layer.masksToBounds && layer.cornerRadius

6、Color Compositing Fast-Path Blue 快速路徑

離屏渲染的最后一步是把此前的多個(gè)路徑組合起來(lái)。如果這個(gè)組合過(guò)程能由CPU完成，就會(huì)大量減少GPU的工作。這種技術(shù)在繪制地圖中可能用到。

標(biāo)記由硬件繪制的路徑為藍(lán)色，藍(lán)色越多越好，可以對(duì)直接使用OpenGL繪制的圖層進(jìn)行高亮。沒(méi)有對(duì)OpenGL有過(guò)多的研究，所以這里沒(méi)辦法給出demo，大家只需要記住藍(lán)色越多越好就ok。

這個(gè)選項(xiàng)會(huì)對(duì)任何直接使用OpenGL繪制的圖層進(jìn)行高亮。如果僅僅使用UIKit或者Core Animation的API，那么不會(huì)有任何效果。如果使用GLKView或者CAEAGLLayer，那如果不顯示藍(lán)色塊的話就意味著你正在強(qiáng)制CPU渲染額外的紋理，而不是繪制到屏幕。

7、Flash updated Regions : 重繪區(qū)域

這個(gè)選項(xiàng)會(huì)對(duì)重繪的內(nèi)容高亮成黃色,重繪就是指使用Core Graphics繪制，繪制會(huì)損耗一定的性能，因此重繪區(qū)域應(yīng)該越小越好。

8、Color Immediately（顏色刷新頻率）

當(dāng)執(zhí)行顏色刷新的時(shí)候移除10ms的延遲，因?yàn)榭赡茉谔囟ㄇ闆r下你不需要這些延遲，所以使用此選項(xiàng)加快顏色刷新的頻率。不過(guò)一般這個(gè)調(diào)試選項(xiàng)我們是用不到的。

9、Color No-Standard Surface Formats

就是打開(kāi)這個(gè)選項(xiàng)，某些Label和Button的背景顏色都會(huì)出現(xiàn)銀白色，但是不是必先現(xiàn)的，有些Label和Button依然正常顏色背景。其他ImageView等控件是不會(huì)出現(xiàn)銀白色的背景顏色。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的iOS Instrument使用之Core Animation（图形性能）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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